Alexandra Instituttet A/S // Aktuelt // Nyheder // Nyheder 2014 // Kirurgens øjne og stemme styrer robotarm

Kirurgens øjne og stemme styrer robotarm

Artikel

27-10-2014

Kirurgens øjne og stemme styrer robotarm

Overlæge Jens Jørgen Kjer har stået for et forsøgsprojekt på Rigshospitalet, som har udviklet en robotarm til kikkertkirurgi i bughulen, der kan styres ved hjælp af stemme og øjne. Alexandra Instituttet har været en af samarbejdspartnerne.

Kikkertoperationer udføres blandt andet ved fjernelse af livmoder, galdeblære og blindtarm. Ved indgrebene har der indtil nu altid været en assisterende læge til stede, som udelukkende holder kikkerten. Derfor har kameraets syn og bevægelse været adskilt. Det har overlæge på Rigshospitalet, Jens Jørgen Kjer, valgt at gøre op med.

- Kamera, udstyr og instrumenter er alt sammen blevet bedre, men det, at kirurgen skal have en assistent til at holde kameraet, foregår på samme måde som altid, forklarer Jens Jørgen Kjer og uddyber problemet:

- Kirurgen får ofte en tilfældig assistent, som sagtens kan være dygtig, men de kender ikke hinandens bevægelser. Derfor skal der bruges meget tid på at korrigere bevægelser og på at angive retningsændringer.

Samarbejdet samler syn og bevægelse
Jens Jørgen Kjer har det sidste halve års tid samarbejdet med blandt andre Alexandra Instituttet omkring projektet, som har til formål at samle syn og bevægelse under kikkertkirurgi ved den samme person. Det sker ved, at en robotarm holder kikkerten, som kan styres af kirurgen ved hjælp af øjen- og stemmestyring.

- Når vi laver kikkertkirurgi, kigger vi i forvejen på tv-skærmen, så det gav os ideen til at det kunne styres med øjnene. Vi bruger i forvejen kommandoer, når kameraet skal styres, så stemmestyring var også oplagt. Vi kan jo lige så godt sige kommandoer til en robot, som til en assistent, forklarer Jens Jørgen Kjer.

_
(Foto: Peter Sørensen: www.petersorensen.net)

Alexandra Instituttet har stået for menneske-computer interaktionen og i særdeleshed øjenstyringen af robotarmen.

- Vi har skrevet en algoritme, som kan filtrere øjets bevægelser og omdanne dem til hensigtsmæssige kommandoer, som bliver sendt til robotarmen, fortæller Alexandre Alapetite, Senior Software Engineer, Alexandra Instituttet.

Han forklarer yderligere, at nye kommandoer kun bliver sendt til robotarmen når algoritmen finder det nyttigt, hvorved utilsigtede og unyttige bevægelser af kameraet kan undgås.

- Resultatet er et system, som automatisk holder kameraet mere eller mindre centreret, hvor kirurgen kigger og opererer, uden at kirurgen behøver tænke alt for meget over det, fastslår Alexandre Alapetite.

Indtil videre kontrollerer øjenstyringen kun kameraets panorering og tiltning, (højre/venstre, op/ned) men det forventes, at zoom også kan blive styret af øjnene. Zoom styres, som det er nu, af stemmestyringen.

Sikker brug skal undgå utilsigtede bevægelser
For at øjen- og stemmestyringen skal kunne bruges i praksis, kræves det at sikkerheden er i orden, og at der ikke sker utilsigtede bevægelser. Derfor har Jens Jørgen Kjer og hans samarbejdspartnere sørget for, at robotarmen kun kan aktiveres med bestemte ord.

Øjenstyringen skal kalibreres med kirurgens øjne, så den laver præcise bevægelser. For at kirurgen ikke skal lave uønskede bevægelser, er det desuden kun et lille område af skærmen han skal kigge på, for at robotarmen bevæger sig.

- På den måde er det kun, når man vil flytte den, at den flytter sig. Der sker derfor ingen utilsigtede bevægelser, fastslår Jens Jørgen Kjer.

_

Robotarmen vil også have integreret sikkerhed, forklarer Alexandre Alapetite:
- Robotarmen vil have reduceret styrke samtidigt med, at der vil være hardwarebegrænsninger, som afholder den fra at bevæge sig uden for et sikkert område, siger han.

For at udstyret skal kunne tages i brug, skal det sikkerhedsgodkendes. Det ligger dog et stykke ude i fremtiden, da projektet først skal færdigudvikles og gennemtestes.

Robotarm skal konstrueres
Projektet startede som et forsøgsprojekt på Rigshospitalet, men Jens Jørgen Kjer håber at kunne tage det skridtet videre. Ved at bruge optjente studiedage, regner han med at fortsætte projektet sideløbende med arbejdet som overlæge.

Næste skridt i processen er at konstruere en robotarm. Indtil videre har projektgruppen nemlig lånt selve robotarmen, mens øjen- og stemmestyringen er blevet udviklet.

- Vi er ved at samle en flok interesserede mennesker, som vil gå videre med konstruktionen af robotarmen. De arme, der findes, kan faktisk for meget. Vores arm skal kun arbejde inden for et lille område, så den skal gerne konstrueres til formålet, fortæller Jens Jørgen Kjer.

Et andet af de kommende skridt er at skaffe yderligere finansiering.

Ud over Alexandra Instituttet og Rigshospitalet har Danmarks Tekniske Universitet, IT-Universitetet, The Eye Tribe og Karl Storz været en del af samarbejdet.
 

Kontakt
Overlæge Jens Jørgen Kjer, Rigshospitalet, tlf. 3545 9723
Senior Software Engineer Alexandre Alapetite, Alexandra Instituttet A/S, tlf. 6169 5247

Se mere
Indslag på TV2Lorry – Starter 1:55 inde
Præsentationsvideo

 

 

 

 

Alexandre Alapetite
Senior Cyber-Physical Specialist
+45 61 69 52 47
Njalsgade 76, 2300 København S
1. etage lokale 5B04
.